55 / 60
Rubrik 55
01 | LICHT
GEDANKEN
Maßgeschneidertes Licht
Physiker koordinieren Forscherverbund zu photonischen Nano-Filmen.
Damit lassen sich neuartige optische Bauelemente maßschneidern und
vielfältig einsetzen
T E X T: U T E S C H Ö N F E L D E R
Ob in der Virtual-Reality-Brille, im
Head-up-Display im Auto oder als
Hologramm-Projektor – Licht und
Lichtquellen dienen heute längst nicht
mehr allein zur Beleuchtung von Räu-
men oder Apparaturen. Licht in unter-
schiedlichster Form ist vielmehr Prä-
zisionswerkzeug, Messinstrument und
Informationsträger.
Dünne Schichten mit Nano-Antennen
»Doch oft sind die optischen Systeme,
mit denen komplexe Lichtfelder erzeugt
werden, technisch sehr aufwendig, un-
handlich und teuer«, sagt Dr. Isabelle
Staude.
Das möchten die Physikerin und ihr
Team jetzt ändern: Gemeinsam mit
Kollegen des Instituts für Angewandte
Physik (IAP) der Uni Jena, der RWTH
Aachen, der Humboldt-Universität zu
Berlin und der Universität Bonn haben
sie ein Verbundprojekt gestartet. Ihr
Ziel: Licht für eine Vielzahl neuartiger
Anwendungen in maßgeschneiderte
Form zu bringen. Das Konsortium un-
ter Jenaer Federführung hat Anfang Ok-
tober seine Arbeit aufgenommen. Das
Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF) fördert das Projekt
mit dem Titel »Nano-Film – Photonische
Nano-Filme mit umfassender optischer
Funktionalität« in den kommenden drei
Jahren mit knapp zwei Millionen Euro.
»Wir setzen auf ein völlig neues Kon-
zept photonischer Bauelemente«, sagt
Projektkoordinatorin Staude, die ge-
meinsam mit Prof. Dr. Thomas Pertsch
vom IAP ein Teilprojekt bearbeitet.
Die Grundlage der neuartigen optischen
Systeme sind nanostrukturierte Filme.
Solche nur wenige Nanometer (Milli-
onstel Millimeter) dünnen Schichten
aus unterschiedlichen Materialien sind
aus unzähligen winzigen »Antennen«
aufgebaut – Nanostrukturen, die mit
lithographischen Verfahren hergestellt
werden und die komplexe Lichtfelder
mit klar definierten und vor allem maß-
geschneiderten Eigenschaften erzeugen
können. Eine Idee der Forscher ist es,
die Lichtquellen direkt in die Filme zu
integrieren und die resultierenden Ei-
genschaften aktiv modulierbar zu ma-
chen.
Mit solchen Filmen lassen sich unter-
schiedliche makroskopische optische
Systeme wie Linsen nachbauen – die
sind ebenso präzise aber um ein Vielfa-
ches leichter und flexibler.
In einem Labor des »Abbe Center of Photonics«
(ACP): Die Physikerin Dr. Isabelle Staude koordiniert
das neue Verbundprojekt.
Hochtransparente resonante Nano-Filme können
ein definiertes Eingangslichtfeld in ein komplexes
Ausgangslichtfeld mit vorgegebenen Eigenschaften
transformieren. Im Verbund soll dieses Konzept
erstmals in eine anwendbare Technologiebasis
überführt werden.